FI68278C - Fickventilationsanordning foer en maongcylindertork i en pappersmaskin - Google Patents

Description

68278

Paperikoneen monisylinterikuivattimen taskutuuletuslaite Fickventilationsanordning för en mängcylindertork i en pappersmaskin

Keksinnön kohteena on paperikoneen monisylinterikuivattimen taskutuuletuslaite, jota sovelletaan sellaisessa monlsylinterikuivattimessa, jossa on vierekkäisten kuivatussylinterien lomissa johtotelat, joiden ohjaamana kulkee viira tai huopa, jolla on vapaat juoksut kuivatussylinte-5 rien ja mainittujen johtotelojen välillä, ja joka taskutuuletuslaite käsittää elimet, joilla ilmaa puhalletaan mainitun huovan tai viiran mainitun juoksun tulopuolen läpi monisylinterikuivattimen sisällä oleviin taskuihin, joista puhallusilma poistuu ainakin osittain huovan tai viiran johtotelan jälkeisen seuraavan vapaan juoksun kautta, sekä joka 10 taskutuuletuslaite käsittää rakenteen, jossa on huovan tai viiran mainitun juoksun tuntumaan sijoitettu suutinnokka.

Ennestään tunnetut yleisesti käytössä olevat paperikoneiden monisylin-terikuivattimet muodostuvat kahdesta päällekkäisestä sylinteririvistä, 15 joiden yhteydessä käytetään yläviiraa tai huopaa sekä alaviiraa tai huopaa, joita kuivatussylinterien lomiin sijoitetut johtotelat johtavat siten, että mainitut viirat tai huovat painavat rainaa sylinteripintaa vasten. Raina kulkee sylinteririviltä toiselle vapaina vetoina. Mainitut vapaat ralnan vedot, sylinterin vapaat pinnat sekä johtotelojen ohjaamat 20 viirat tai huovat rajoittavat monisylinterikuivattimen sisään päädyistään avoimia mutta muuten suljettuja taskuja, joiden tuuletus on tärkeä tekijä monisylinterikuivattimen kuivatustehon ja kuivatustuloksen tasaisuuden kannalta. 1 2 3 4 5 6

Viimeaikoina ovat paperikoneiden nopeudet edelleen kasvaneet ja tämä on 2 johtanut siihen, että paperiralnan mainittuja vapaita vetoja on jatku 3 vasti lyhennetty etenkin lepatuksesta johtuvien rainan katkojen riskin 4 pienentämiseksi. Tämä on johtanut kuitenkin siihen, että mainittujen 5 taskujen tuulettaminen on käynyt yhä vaikeammaksi, koska taskujen koko 6 on pienentynyt. Lisäksi taskujen tuuletukselle asetetaan yhä suuremmat vaatimukset, koska rainan viipymäajat taskujen yhteydessä ovat myös pienentyneet.

2 68278

Ennestään tunnetaan useita erilaisia taskutuuletuslaitteita, joiden avulla ilmaa puhalletaan mainittujen huopien tai viirojen läpi taskuihin, Tämä tuuletusilma poistuu taskujen päädyistä ja/tai huopien tai viirojen vapaiden juoksujen läpi.

5

Esillä olevaan keksintöön liittyvän patenttikirjallisuuden osalta viitataan esimerkkeinä US-patentteihin 3 388 479, 3 427 727 sekä hakijan FI-patentteihin 44 331 ja 45 584 sekä Ab Svenska Flätkfabrikenin FI-patenttiin 45 363.

10

Em. US-patentissa 3 388 479 on esitetty huovan tai viiran johtotelan tuntumaan sovitettu puhalluselin, josta huovan tai viiran vapaita juoksuja vasten kohdistetaan ilmasuihkuja, joiden vaikutuksesta ilmaa menee huovan tai viiran läpi niillä huovan tai viiran juoksuilla, jotka 15 ovat vierekkäisten kuivatussylinterien ja huovan johtotelan välillä. Olennaisesti edellä esitetyn kaltainen taskutuuletuslaite on esitetty myös em. US-patentissa 3 427 727. Näissä tunnetuissa rakenteissa on kuitenkin se epäkohta, että tuuletusiaitteiden puhallussuuttimien sijaitessa huovan johtotelan molemmilla puolilla puhallusilma pääsee 20 poistumaan taskuista vain taskujen päätyjen kautta, mistä aiheutuu taskuihin huomattavia poikittaisvirtauksia. Nämä aiheuttavat useita epäkohtia, joista pahin on rainan reunan lepatus ja siitä johtuva katkoriski. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Em. FI-patentissa 44 331 on esitetty ratkaisu, jossa mainittujen tasku 2 jen tuuletusilma suurelta osaltaan on ohjattu virtaamaan liikkuvien 3 johtotelan ja viiran pumppausefektin vaikutuksella, johtotelan toiselta 4 puolelta taskuun sisään ja vastaavasti johtotelan toiselta puolelta 5 taskusta ulos. Tällä ratkaisulla ei kuitenkaan päästä riittävän te- 6 hokkaaseen tuuletukseen ja riittävän suuriin ilmamääriin, koska mene 7 telmä ja laitteet perustuvat vain liikkuvien osien luontaiseen pumppaus- 8 vaikutukseen. Lisäksi on osoittautunut, että nykyisillä viiratyypeillä 9 saattaa taskuun sisääntuleva ilmavirtaus olla huovanjohtotelan sijain 10 nista riippuen pienempi kuin ulosmenevä ilmavirtaus, jolloin ilma vir- 11 taa koneen reunoilta taskuun, mistä on seurauksena se, että paperin reuna-alueet kuivuvat keskimääräistä enemmän. Tämän ratkaisun puutteena 3 68278 on myös rajoitettu profiilinsäätömahdollisuus, sillä taskuun tuotava ilma pyrkii sekoittumaan jo viiran ulkopuolella. Täten kyseinen tunnettu menetelmä ja laite ei ole kaikilta osin enää tyydyttävä, etenkin koska paperikoneen nopeudet ovat kasvaneet ja mainittujen taskujen 5 koko ja rainan vapaiden välien pituus on pienentynyt.

Em. FI-patentissa 45 584 esitetyssä laitteessa ejektoidaan suulake-raoista puhalletun ilman avulla puhalluslaatikkoa ympäröivästä tilasta ilmaa puhalluslaatikon ja viiran välitilaan, josta ilma virtaa edel-10 leen viiran läpi. Viiran läpi mennyt ilmamäärä jää kuitenkin verrattain pieneksi, koska läpivirtaukseen tarvittava ylipaine syntyy vain rajoitetulle alueelle. Toisesta suulakeraosta tuleva ilmasuihkutörmää viiran mukana kulkevaa ilmakerrosta vastaan, jolloin suihkun ejektio-vaikutus jää pieneksi.

15

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan tunnettuja laitteita tehokkaampi taskutuuletuslaite, jota käyttäen ei ilmene virtauksia taskun päädyistä sisäänpäin ja jossa profiilinsäätökyky on parempi kuin tunnetuissa ratkaisuissa.

20

Keksinnön tarkoituksena on myös sellaisen laitteen aikaansaaminen, joka on rakenteeltaan yksinkertainen ja joka saadaan riittävän pieneen tilaan.

Keksinnön eräänä erityistarkoituksena on aikaansaada taskutuuletuslaite, 25 jonka energiahyötysuhde on huomattavasti suurempi kuin tunnettujen laitteiden.

Näihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mainittuun suutinnokkaan on sovitettu 30 ainakin kaksi huovan tai viiran kulkusuuntaan nähden poikittaista ja välin päässä toisistaan olevaa suutinta, joiden kautta on puhallettavissa ilmaa suuttimien kohdalla olevan huovan tai viiran, johtotelau ja suutinnokan rajoittamaan tilaan, johon täten on aiheutettavissa viiran tai huovan kulun suuntaiselle pituudelle ylipainealue, jonka vaikutuk-35 sesta ilma tulee virtaamaan kyseisellä alueella huovan tai viiran läpi mainittuun taskuun.

68278

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen sovellutusesimerkkiin, jonka yksityiskohtiin keksintö ei ole rajoitettu.

5 Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana monisylinterikuivattimen osaa, jossa sovelletaan keksinnön mukaisia taskutuuletuslaitteita.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen taskutuuletuslaitteen yksityiskohtaista rakennetta poikkileikkauskuvantona.

10

Kuvion 1 mukaisesti monisylinterikuivatin muodostuu rivistä yläsylinte-rejä 10 ja rivistä alasylinterejä 11. Yläsylinterit 10 ja alasylinterit 11 ovat lomittain ja niiden väleissä on huovanjohtotelat 12 ja 13. Ylemmät johtotelat 12 ohjaavat yläviiraa 14 ja alemmat johtotelat 13 vas-15 taavasti alaviiraa 15. Raina W kulkee polveillen yläsylinteriltä seu-raavalle alasylinterille ja päinvastoin. Yläviira 14 ja vastaavasti alaviira 15 painavat rainaa W kuivatussylinterien 10 ja 11 ulkopintaa vasten. Sylinterien 10,11 välillä on rainalla W vapaa tukematon juoksu W^.

20 Kaikki edellä esitetyt ratkaisut ovat sinänsä tunnettuja ja ne on esitetty tässä vain keksinnön sovellutuskohteen valaisemiseksi.

Kuivatussylinterien 10 ja 11 vapaat pinnat, johtotelojen 12,13 yli kulkevat viirat 14,15 sekä rainan W tukemattomat juoksut rajoittavat 25 väleihinsä taskuja T, joita on tuuletettava rainasta W haihtuvan vesihöyryn poistamiseksi. Tämän tuuletuksen järjestämiseksi on ylä- ja ala-viiraa 14,15 vasten järjestetty keksinnön mukaiset taskutuuletuslaitteet 20, joiden yksityiskohtainen rakenne-esimerkki selviää kuviosta 2. Taskutuuletuslaitteet 20 sijoitetaan viiran 14,15 kuivatussylinterin 10,11 30 ja johtotelan 12,13 välisille juoksuille. Taskutuuletuslaitteet 20 sijoitetaan viirojen 14,15 liikesuunnassa niiden mainituille tulopuolten juoksuille viirojen 14,15 seuraavien jättöpuolen juoksujen jäädessä vapaaksi.

35 Edellä on puhuttu yläviirasta 14 ja alaviirasta 15. Luonnollisesti viirojen 14,15 asemesta voidaan käyttää huopia tai muita vastaavia kudoksia, joiden ilman permeabiliteetti ja muut ominaisuudet ovat tarkoitukseen sopivat.

68278

Taskutuuletuslaitteiden 20 avulla tuodaan viiran 14,15 läpi ilmaa taskuihin T nuolen suunnassa ja tämä sisäänpuhallusilma poistuu taskuista osittain viirojen 14,15 jättöpuolelta nuolien FQUt suunnasta ja osittain taskujen T päätyjen kautta.

5

Seuraavassa selostetaan kuvioon 2 viitaten keksinnön mukaisen tasku-tuuletuslaitteen 20 eräs rakenne-esimerkki.

Taskutuuletuslaite 20 on sijoitettu johtotelojen 12,13 ja viirojen 14,15 10 keskeiseen suppenevaan kitaan tai kiilamaiseen tilaan. Taskutuuletuslaite 20 käsittää laatikkomaisen rakenteen, johon ilma tuodaan tuloputkella 16. Mainittu rakenne muodostuu poikkisuunnassa ulottuvista seinämistä 19 ja 21 sekä tasomaisista päädyistä (ei esitetty). Rakenteeseen kuuluu suu-tinnokka 18, jonka reunat 18a ja 18b rajoittavat yhdessä seinämien 19

15 ja 21 reunaosien kanssa suuttimet 22a ja 22b. Laatikkomaisen rakenteen sisältä puhalletaan suuttimien 22a ja 22b kautta ilmaa viiran 14, johto-telan 12 ja suutinnokan 18 rajoittamaan tilaan A. Suutinnokka 18, joka on yhdenmuotoinen viiran 14 ja johtotelan 12 muodostaman kuilun kanssa sijaitsee etäisyydellä H viirasta 14 ja johtotelasta 12,13. Suutinnokan 20 reunat 18a ja 18b on muotoiltu siten, että suuttimesta 22a tuleva suihku on viiran 14 suuntainen ja suuttimesta 22b tuleva suihku on johto-telan 12 kohdalle ajatellun tangenttitason suuntainen. Alueelle A muodostuu suuttimien 22a,22b kautta tapahtuvan puhalluksen ja nuolten E

cl ja suunnassa tapahtuvan ejektiovaikutuksen ansiosta huomattava yli-25 paine, jonka vaikutuksesta ilma kulkeutuu viiran 14,15 läpi ja saa aikaan taskujen T tuuletusta.

Viiran läpi mennyt ilmamäärä V ~ k * A^ ' /p, missä A^ on se virtaus-poikkipinta, jonka läpi ilmaa johdetaan viiran 14,15 läpi ja k edustaa 30 viiran 14,15 permeabiliteettia. Näinollen, jos halutaan puhaltaa vakio-ilmamäärä viiran 14,15 läpi, on paineentarve p ^ —5-— · A 1

Edellä esitetystä selviää, että mahdollisimman suuren ilmamäärän saamiseksi viiran 14,15 läpi taskuun, on ylipaine saatava vaikuttamaan mah-35 dollisimman suurelle viiran pinta-alalle. Tämä ehto toteutuu keksinnön mukaisella laitteella, jossa koko suutinnokan 18 ja johtotelan 12 välinen alue on ylipainealuetta. Suoraa viiraa vasten puhaltavilla tunne- 68278 tuilla reikä- tai rakosuuttimilla varustetuissa laitteissa vain reikien tai rakojen kapea kohta on ylipainealuetta, minkä johdosta viiran läpi menevä ilmamäärä jää pakostakin pieneksi.

5 Suuttimien 22a,22b tehollinen leveys D on sopivimmin 5...20 mm. Suutin 22a muotoillaan niin, että ilma virtaa suutinnokan 18 ja viiran väliseen tilaan. Ilman ohjaamiseksi voidaan käyttää esim. coanda-periaatetta, jonka mukaisesti reunan 18a kaarevuussäde R ja kaaren pituus on sovitettu. Suuttimen 22b puhallussuunta on sama kuin johtotelan 12 kohdalla 10 alatelan tangenttitason suunta ja tämänkin suihkun ohjaamiseen voidaan niinikään käyttää coanda-periaatetta.

Suuttimet 22a ja 22b toimivat ilmatiivisteinä ja aiheuttavat samalla edellä mainitun ejektiovaikutuksen (nuolet Eg ja E ).

15

Keksinnön mukaisella ratkaisulla aikaansaadaan ylipaine laajalle alueelle A matkalla L ilman että taskujen T tuuletus ilmaa joutuu merkittävästi hukkaan. Täten saadaan laitteen energiankulutus pieneksi ja sen hyötysuhde hyväksi.

20

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella.

Claims (5)

68278 7

1. Paperikoneen monisylinterikuivattimen taskutuuletuslaite (20), jota sovelletaan sellaisessa monisylinterikuivattimessa, jossa on vierekkäisten kuivatussylinterien (10 ja/tai 11) lomissa johtotelat (12 ja/tai 13), joiden ohjaamana kulkee viira tai huopa (14 ja/tai 15), jolla on 5 vapaat juoksut kuivatussylinterien ja mainittujen johtotelojen (12,13) välillä, ja joka taskutuuletuslaite (20) käsittää elimet, joilla ilmaa puhalletaan mainitun huovan tai viiran (14 ja/tai 15) mainitun juoksun tulopuolen läpi monisylinterikuivattimen sisällä oleviin taskuihin (T), joista puhallusilma poistuu ainakin osittain huovan tai viiran johto-10 telan jälkeisen seuraavan vapaan juoksun kautta, sekä joka taskucuuletus-laite (20) käsittää rakenteen, jossa on huovan tai viiran (14,15) mainitun juoksun tuntumaan sijoitettu suutinnokka (18) , tunnettu siitä, että mainittuun suutinnokkaan (18) on sovitettu ainakin kaksi huovan tai viiran kulkusuuntaan nähden poikittaista ja välin päässä toisis-15 taan olevaa suutinta (22a,22b), joiden kautta on puhallettavissa ilmaa suuttimien (22a,22b) kohdalla olevan huovan tai viiran (14,15), johto-telan (12,13) ja suutinnokan (18) rajoittamaan tilaan, johon täten on aiheutettavissa viiran tai huovan (14,15) kulun suuntaiselle pituudelle (L) ylipainealue (A), jonka vaikutuksesta ilma tulee virtaamaan kysei-20 sellä alueella (A) huovan tai viiran (14,15) läpi mainittuun taskuun (T),

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen taskutuuletuslaite, tunnettu siitä, että suuttimet (22a,22b) sijaitsevat suutinnokan (18) molemmilla vastakkaisilla reunoilla. 25

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen taskutuuletuslaite, tunnettu siitä, että mainitun suutinnokan (18) reunat (18a,18b) rajoittavat yhdessä puhalluslaitteen (20) ulkoseinämien (19,21) reunaosien tai vastaavien osien kanssa suutinraot (22a,22b), joiden puhallukset on siten 30 suunnattu, että ensimmäinen suutin (22a) puhaltaa viiran tai nuovan suuntaisesti ja toinen (22b) johtotelan tangentin suuntaisesti.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen taskutuuletuslaite, tunnettu siitä, että taskutuuletuslaite muodostuu laatikkomaisesta 35 rakenteesta (19,21,18), jonka reunoilla on mainitut keskenään yhden- 8 68278 suuntaiset suutinraot (22a,22b), ja että mainittu laatikkomainen rakenne on poikkileikkaukseltaan (kuvio 2) kiilamainen kiilan kärjen suuntautuessa ja ulottuessa syvälle kudoksen (14,15) johtotelan (12,13) ja kudoksen (14,15) vapaan juoksun rajoittamaan suppenevaan kiilatilaan. 5

5. Patenttivaatimuksen 1,2,3 tai 4 mukainen taskutuuletuslaite, tunnettu siitä, että mainitut suutinnokan (18) yhteydessä olevat suuttimet (22a,22b) on siten mitoitettu ja sovitettu, että ne ejektoivat ilmaa lähialueeltaan (nuolet Ea ja E^) ja täten muodostavat mainitun 10 ylipainealueen (A) huovan tai viiran (14,15) liikesuuntaan nähden poik-kisuuntaisille reunoille nauhamaiset alueet, jotka toimivat ilmatiivis-teinä. 9 „ „ 68278